vn imageprocessing10 segmentation(thresholding)

XỬ LÝ ẢNH SỐ

PHÂN ĐoẠN ẢNH:Cắt ngưỡng

2of17

Nội dung

Chúng ta tiếp tục tìm hiểu vấn đề phận đoạn bằng cách cắt ngưỡng. Trong phần này chúng ta sẽ xem xét:

– Cắt ngưỡng là gì?– Cắt ngưỡng đơn giản– Cắt ngưỡng tương thích

3of17

Cắt ngưỡng

Cắt ngưỡng thường là bước đầu tiên trong bất kỳ phương pháp phân đoạn nào

Chúng ta đã tìm hiểu phương pháp cắt ngưỡng đơn giản một giá trị

Cắt ngưỡng một giá trị có thể được biểu diễn về mặt toán học như sau:

Tyxfif

Tyxfifyxg

),( 0

),( 1),(

4of17

Cắt ngưỡng đơn giản

Ví dụ một máy chơi poker, nó cần hiểu các quân bài mà nó đang có

Original Image Thresholded Image

5of17

Nhưng cẩn thận

Nếu cắt ngưỡng không đúng thì có thế gây nên thảm họa!

Threshold Too Low Threshold Too High

6of17

Cơ sở cắt ngưỡng toàn cục

Dựa trên histogram của ảnh

Phân đoạn ảnh histogram sử dụng một ngưỡng toàn cục

Thành công của kỹ thuật này phụ thuộc cách phân đoạn histogram

7of17

Cơ sở thuật toán cắt ngưỡng toàn cục

Ngưỡng toàn cục T được tính như sau:1. Chọn giá trị ước lượng cho T (thường là

trung bình mức xám trong ảnh)

2. Sử dụng T để phận đoạn ảnh, tạo ra hai nhóm điểm ảnh G1 chứa các pixel với mức xám >T và G2 chứa các pixel chứa các mức xám ≤ T

3. Tính mức xám trung bình trong nhóm G1 là μ1 và trong nhóm G2 là μ2

8of17

Cơ sở cắt ngưỡng tổng thể

4. Tính ngưỡng mới:

5. Lặp lại bước 2 – 4 cho đến khi giá trị của T trong các lần lặp liên tiếp nhỏ hơn một giá trị định trước T∞

Thuật toán này làm việc tốt trong việc tìm các ngưỡng dùng histogram

221

T

9of17

Ví dụ cắt ngưỡngIm

ag

es

take

n f

rom

Go

nza

lez

& W

oo

ds,

Dig

ital I

ma

ge

Pro

cess

ing

(2

00

2)

10of17

Ví dụ cắt ngưỡng (tt)Im

ag

es

take

n f

rom

Go

nza

lez

& W

oo

ds,

Dig

ital I

ma

ge

Pro

cess

ing

(2

00

2)

11of17

Vấn đề với cắt ngưỡng một giá trị

Cắt ngưỡng một giá trị chỉ làm việc với histogram hai đỉnh

Các ảnh với các histograms cần nhiều hơn một giá trị ngưỡng

Ima

ge

s ta

ken

fro

m G

on

zale

z &

Wo

od

s, D

igita

l Im

ag

e P

roce

ssin

g (

20

02

)

12of17

Vấn đề với cắt ngưỡng một giá trị (tt)

Chúng ta muốn tách

nội dung bên trong chai

Thử nghĩ về histogram

của ảnh này

Việc gì sẽ xảy ra nếu

chúng ta dùng ngưỡng một giá trị?

Ima

ge

s ta

ken

fro

m G

on

zale

z &

Wo

od

s, D

igita

l Im

ag

e P

roce

ssin

g (

20

02

)

13of17

Biểu diễn cắt ngưỡng một giá trị

Chiếu sáng không đều có thể ảnh hưởng đến cắt ngưỡng một giá trịIm

ag

es

take

n f

rom

Go

nza

lez

& W

oo

ds,

Dig

ital I

ma

ge

Pro

cess

ing

(2

00

2)

14of17

Cơ sở cắt ngưỡng tương thích

Một giải pháp đối với các tình huống mà cắt ngưỡng một giá trị không thể thực hiện được đó là chia ảnh thành các ảnh con và cắt ngưỡng riêng lẻ các ảnh này

Do việc cắt ngưỡng mỗi pixel phụ thuộc vào vị trí của nó trong ảnh nên kỹ thuật này được gọi là tương thích - adaptive

15of17

Ví dụ cắt ngưỡng tương thích

Ảnh dưới đây minh họa ví dụ cắt ngưỡng tương thích

Chúng ta có thể thấy thành công trong kết hợp

Có thể chia nhỏ hơn nữa để thành công hơn

16of17

Ví dụ cắt ngưỡng tương thích (tt)

Sau khi chia nhỏ, chúng

ta có thể thành công

trong cắt ngưỡng ảnh

17of17

Tóm tắt

Phần này, chúng ta đã tìm hiểu phân đoạn sử dụng cắt ngưỡng.

Chúng ta xem thuật toán cắt ngưỡng tổng thể và những hạn chế của nó.

Chúng ta cùng đã tìm hiểu cắt ngưỡng tương thích để vượt qua các hạn chế này.